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Gleitmittel-Kühlmittel-Emulsion zur Metallformung
Die Erfindung betrifft die Heiss- oder Kaltbearbeitung, das Schneiden oder eine andere Verformung eines Metalls bei irgendwelchen Arbeitsgängen, wobei eine fliessbare Öl-in-Wasser-Emulsion als Gleitmittel-Kühlmittel verwendet wird, die zurückgeführt und wieder verwendet wird. Die Erfindung betrifft auch die Zusammensetzung derartiger Emulsionen sowie ein Verfahren zur Verbesserung solcher Emulsionen.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung werden folgende Definitionen verwendet : l. Aluminium und dessen Legierungen mit einem Gehalt von mindestens 70 Gel.-% Aluminium werden als Aluminium' bezeichnet;
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;"Kupfer bezeichnet;
4.
Eisen und dessen Legierungen mit einem Gehalt von mindestens 75 Gel.-% Eisen werden als "Eisenmetall"bezeichnet ;
5. die Arbeitsgänge des Walzens, Bearbeitens, Ziehens, Schneidens, Fräsens, Raspeln, Bohrens oder Schleifens von Metallen werden bisweilen als "Verfahren zur Formung eines Metalls"oder"Me- tallverformung"bezeichnet, und
6. der Ausdruck "fliessbare Öl-in-Wasser-Emulsion als Gleitmittel-Kühlmittel"bezeichnet derarti- ge Emulsionen, die auf das Werkstück oder das Werkzeug gesprüht werden.
Bei den Verfahren zur Formung von Metallen, bei denen eine Gleitwirkung erforderlich ist, wurde es üblich, eine Öl-in- Wasser-Emulsion anStelle der früher verwendeten nicht-wässerigen Kohlenwasserstoffgleitmittel zu verwenden. Zum Beispiel ist es beim Walzen eines Metalls wie Aluminium, Magnesium oder Stahl durch Stahlbearbeitungswalzen üblich, eine Öl-in-Wasser-Emulsion zur Berieselung der Walzen und des Werkstückes zu verwenden. Die Emulsion erfullt zwei Funktionen, nämlich als Kühlmittel und als Gleitmittel. Als Kühlmittel bei Schneidarbeitsgängen unterstützt die Emulsion die Regelung der Temperatur des Schneidwerkzeuges.
Als Kühlmittel bei andern Formungsarbeitsgängen, beispielsweise beim Walzen, wird das Verteilungsschema der Emulsion auf den Arbeitswalzen so reguliert, dass der Temperaturgradient der Walzen quer zu der Bearbeitungsmasse geregelt wird, wodurch die Form der Walzen geregelt wird. Die Geschwindigkeit der Strömung der Emulsion auf das zu formende Metall reguliert die Temperatur desselben während der verschiedenen Formungsstufen.
Als Gleitmittel dient die Emulsion
1. zur Regelung der Reibungskräfte zwischen dem Werkstück und dem Bearbeitungswerkzeug,
2. zur Begünstigung der Entwicklung der gewünschten Werkzeugüberzüge während des Formungsverfahrens, beispielsweise zum Überziehen de, Walze während des Walzens, und
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3. zur Verhinderung eines übermässigen Überganges von Metall aus dem Werkstück auf das Werkzeug oder von dem Werkzeug auf das Werkstück, beispielsweise zwischen den Walzen und dem Werkstück bei Walzarbeitsgängen.
Typische Öl-in-Wasser-Emulsionen als Gleitmittel-Kühlmittel, die bei Metallformungsarbeitsgängen verwendet wurden, beispielsweise beim Walzen oder Schneiden, bestanden im wesentlichen aus 0, 5 bis 20 Gel.-% eines Öls in Wasser, wobei das Öl aus einem Gemisch bestand, das auf dem Fachgebiet als glattlösliches Öl oder lösliches Öl bezeichnet wird. Derartige glattlösliche Öle werden meist als Konzentrate gehandelt, die im allgemeinen 70 bis 90 Grew.-% eines Grundöls, beispielsweise eines leichten Mineralöls, 1 bis 20 Gew, -0/0, bezogen auf das glattlösliche Öl, eines oder mehrerer anionischer und/oder nichtionischer Öl-in-Wasser-Emulgiermittel und als Rest praktisch Wasser enthalten.
Für die meisten Metallformungsarbeitsgänge muss das glattlösliche Öl auch 0, 5 bis 15 Gel.-% an Gleitzusätzen enthalten, beispielsweise langkettige Fettsäuren und Salze oder Ester hievon, beispielsweise Alkanolaminseifen oder Ester wie Butylstearate, welche als Mittel für extremen Druck dienen. Derartige Emulsionen werden gewöhnlich durch Vermischen der handelsüblichen, praktisch wasserfreien Konzentrate mit Wasser hergestellt. Die handelsüblichen Konzentrate enthalten üblicherweise bis zu 0, 5 Gew.-% eines Bakterizids und 0, 5 bis 5 Gew.-% eines Kupplungsmittels, d. h. einer Substanz, die das Konzentrat während der Lagerung vor dem Gebrauch stabilisiert.
Die Zusammensetzung des glattlöslichen Öls selbst bildet keinen Gegenstand der Erfindung. Das Verfahren und die Zusammensetzung gemäss der Erfindung sind mit praktisch sämtlichen der üblichen bekannten und technisch angewendeten glattlöslichen Öle verwendbar, ohne dass das lösliche Öl als solches modifiziert werden muss.
Ein typisches glattlösliches Öl, das handelsüblich ist, hat die folgende allgemeine, auf das Gewicht bezogene Zusammensetzung :
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<tb>
<tb> Leichtes <SEP> Mineralöl <SEP> 83%
<tb> Gleitzusätze <SEP> 11%
<tb> Emulgatoren <SEP> 4%
<tb> Kupplungsmittel <SEP> 0, <SEP> 5% <SEP>
<tb> Bakterizid <SEP> 0, <SEP> 5% <SEP>
<tb> Reinigungsmittel <SEP> 10/0
<tb>
Das zur Herstellung eines glattlöslichen Öls verwendete Grundöl wird aus einem leichten Kohlenwasserstoff oder einem leichten Kohlenwasserstoffgemisch mit einer Viskosität von 40 bis 200 SayboltUniversal-Sekunden (SUS) bei 380C gewählt. Jedoch können auch andere gleitende Stoffe, wie Fettle, beispielsweise Palmöl, oder synthetische Stoffe, beispielsweise Palmölersatzmittel, ebenfalls als Grund- öl zur Herstellung eines löslichen Öls verwendet werden.
Derartige gleitfähige Stoffe können Viskositäten bis hinauf zu 850 SUS besitzen.
Im Rahmen der Beschreibung werden mit dem Ausdruck "Grundöl" die als leichte Mineralöle bekannten leichten Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische, weiterhin gleitende Stoffe einschliesslich pflanzlicher Öle, wie Palmöl, tierischer Fette, wie Schweineöl, und Palmölersatzmittel und Äquivalente hievon, beispielsweise Polyglykole und Äther und Ester hievon, bezeichnet, jedoch solche, die bei dem zu formenden Metall keine Flecken ergeben.
Zu geeigneten anionischen Öl-in-Wasser-Emulgatoren, die in ausreichender Menge zur Emulgierung des Grundöls verwendet werden, gehören beispielsweise
1. Alkylarylsulfonate, wie die höheren Alkylbenzolsulfonate, wobei mit dem Ausdruck "höheres
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4. die Alkalisalze von sulfonierten Fettsäuren u. dgl.
Die andern Alkalisalze dieser Verbindungen und die Triäthanolaminsalze sind den vorher angegebenen Natriumsalzen äquivalent. Die Alkanolaminseifen langkettiger Fettsäuren sind besonders geeignet, beispielsweise die Diisopropanolamin-, Diäthanolamin- oder Monoäthanolamin-Salze der Oleinsäure, Palmitinsäure oder Stearinsäure, wobei die Salze einzeln oder als Gemische brauchbar sind.
Zu geeigneten nichtionischen Öl-in-Wasser-Emulgatoren gehören die nichtionischen Äther, beispielsweise diejenigen, die sich von Alkylphenolen und Äthylenoxyd ableiten, beispielsweise CsHH, OC, H, (OC OH
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worin x einen Wert von 9 bis 14 oder darüber hat, die primären Alkohol-Äthylenoxyd-Addukte und die sekundären Alkohol-Äthylenoxyd-Addukte.
Wenn eine der beschriebenen Öl-in-Wasser-Emulsionen zum Gebrauch bei Metallverformungsar- beitsgängen eingesetzt wird, arbeitet sie anfänglich sowohl als Kühlmittel wie auch als Gleitmittel gut, obwohl gewöhnlich beobachtet wird, dass die bei Metallverformungsarbeitsgängen erhaltene Metallober- fläche nach einem Gebrauch der Emulsion während einiger Tage verbessert wird. Bei fortgesetzter Kreis- laufführung und Wiederverwendung sammeln sich in der Emulsion gewöhnlich feste teilchenförmige
Stoffe an, wozu Metallfeinstoffe, Metalloxydteilchen, oxydierte Öle, Schmutzteilchen und im allge- meinen aus der Luft stammende industrielle Verunreinigungen gehören. Zusätzlich treten gelegentlich hydraulische Öle und Lager-Schmiermittel in die Emulsion infolge zufälligen Leckens ein und diese werden allgemein als Tramp-Öle bezeichnet.
Infolge derartiger Verunreinigungen und auch infolge der allgemeinen Verwendung der Emulsion beginnt die Emulsion zu brechen und die Tröpfchen der Ölphase agglomerieren sich zu grösseren Tröpfchen, von denen einige so weit zusammenfliessen, dass sich eine erhebliche Menge einer kontinuierlichen freien Ölphase ergibt.
Die Abscheidung von freiem Öl, d. h. Grundöl, aus der Emulsion beeinflusst die Gleiteigenschaften des Gleitmittel-Kühlmittels in einer für Walzarbeitsgänge nachteiligen Weise, was zu einer Abweisung auf der Walze bei Walzarbeitsgängen führen kann, wo das in die Walzen einzuführende Werkstück nicht angenommen wird, falls die Walzen nicht nur auf eine nur kleine Verminderung des Werkstückes ein- gestellt sind. Hiedurch wird ernsthaft die prozentuelle Verminderung verringert, die je Durchgang erzielt werden kann. Bisweilen werden auf dem Walzwerk die Werkstücke nicht angenommen, falls die Walzen nicht auf eine Verminderung von Null eingestellt sind. Bei Schneid- oder Schleifarbeitsgängen kann eine übermässige Gleitung die Wirksamkeit des Schneid- oder Schleifwerkzeuges vermindern.
Der Überschuss der kontinuierlichen freien Ölphase kann sich auch auf dem Werkstück bei nichtschneidenden Verformungsarbeitsgängen, beispielsweise dem Walzen, abscheiden und dies führt zu störenden Fleckenbildungsproblemen bei der anschliessenden Bearbeitung, beispielsweise einer Wärmebehandlung. Gleiche schädliche Effekte werden beobachtet, wenn die kontinuierliche freie Ölphase aus dem Zusammenbrechen der Emulsion oder der Ansammlung von Tramp-Öl, welches weder emulgiert noch aus dem System während der Kreislaufführung entfernt wird, herstammt.
Im Rahmen der Erfindung wird eine Emulsion, die nicht mehr als etwa 0,2 Gew, -0/0 einer kontinuierlichen freien Ölphase enthält, als frei von einer derartigen freien Ölphase betrachtet.
Die Ansammlung von festem Teilchenmaterial beeinflusst den Erfolg von Formungsarbeitsgängen, wie Walzen, nachteilig. Das Teilchenmaterial neigt dazu, in der Metalloberfläche eingebettet zu werden, was zu einem ungünstigen Oberflächenaussehen führt. Eingebettetes, teilchenförmiges Material stört bei Oberflächenbehandlungen, wie Anodisieren oder Überziehen. Bisher machten es die vorstehenden Probleme notwendig, einen Teil der fliessenden Verunreinigungen aus der Emulsion abzurahmen und/ oder die Feststoffe als Schlamm am Boden grosser Absetzbehälter absitzen zu lassen. Dies erwies sich als nicht sehr erfolgreich, da die Entfernung in keiner Weise ausreichend ist.
Das Abrahmen ist auch insofern nachteilig, als etwas gute Emulsion mit den Verunreinigungen entfernt wird und infolgedessen der Zusatz von ergänzendem löslichem Öl notwendig wird. In einigen Fällen wurde eine Filtrierung der Gleitmittel-Kühlmittel-Emulsion versucht, jedoch war dies nicht erfolgreich während eines längeren Zeitraumes, da das Filter blockiert wird. Sämtliche Ursachen der Blockierung des Filters sind nicht verständlich, doch wird angenommen, dass Verteilungsfaktoren dafür verantwortlich sind, dass die kontinuierliche freie Ölphase sich auf den Filtermedien ansammelt, wodurch diese abgesperrt werden oder der weitere Durchgang sowohl der wässerigen Phase als auch der tröpfchenförmigen Ölphase durch das Filter blockiert wird und sich weiterhin mehrwertige Metallseifen in der Emulsion bilden und ansammeln.
Lediglich Filter, durch die relativ grosse Teilchen hindurchgehen, blieben während langer Zeiträume betriebsfähig, und derartige Filter sind relativ unwirksam. In den meisten Fällen wurde der gesamte Emulsionsansatz nach 3 bis 6 Wochen oder weniger eines stetigen Gebrauches einfach verworfen.
Nur wenige Systeme unter Anwendung eines grossen Reservoirs der Emulsion liessen sich während etwas längerer Zeiträume in Betrieb halten. Im Fall von Walzwerken ist hiezu eine erhebliche Menge der Emulsion notwendig.
Typische industrielle Emulsionssysteme variieren hinsichtlich der Grösse zwischen etwa 19000 bis 38000 1 oder weniger für kleinere Schneid- oder Schleifarbeitsgänge bis zu Systemen in der Grösse von 380000 bis 1900000 l bei grossen Walzwerken, von denen einige die Kreislaufführung von 3800 bis 38000 1 Emulsion je Minute für einen oder mehrere Walzstände erfordern.
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Die vorstehenden Mängel werden durch die Erfindung überwunden, die eine wiederverwendbare Öl- in-Wasser-Emulsion als Gleitmittel-Kühlmittel zur Verwendung beim Formen eines Metalls ergibt, wo- bei das Werkstück und das verwendete Werkzeug mit einem fliessenden Strom der Emulsion in Berührung gebracht werden, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie 0,5 bis 20 Grew.-% eines glattlöslichen Öls, einer Polycarbonsäure als Chelatbildungsmittel mit mehrwertigen Metallionen, bis zu 400 TpM nicht chelatgebundener Härte, ausgedrückt als CaCO, Rest praktisch Wasser, enthält,
wobei die wie- derverwendbare Emulsion weiterhin durch einen pH-Wert zwischen 5 und 11 gekennzeichnet ist und die Ölphase in Form von Tröpfchen mit einem Durchschnittsdurchmesser im Bereich von 1 bis 25 J1. vorliegt und praktisch keine Tröpfchen einen grösseren Durchmesser als 50 J1. haben, so dass die Emulsion leicht durch ein mechanisches Filter filtrierbar ist und die Emulsion praktisch frei von Feststoffteilchen grösser als eine bestimmte Grösse im Bereich von 0, 5 bis 10 g sind und die Emulsion praktisch frei von einer kontinuierlichen freien Ölphase ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Formen von Metall, wobei die neue Masse als Formungshilfsmittel verwendet wird. Falls die Schaumbildung ein Problem darstellt, wird es bevorzugt, den Härtegehalt auf 25 bis 40 TpM zu bringen.
Ausser der ursprünglichen
Einstellung ist die Aufrechterhaltung eines geregelten Wertes des Härtegehaltes unterhalb 400 TpM, aus- gedrückt als CaCO, und eines pH-Wertes im Bereich von 5 bis 11 wesentlich.
Diese Behandlung der Emulsion verhindert praktisch die Ölabscheidung hieraus und hat folgende weitere wichtige Wirkungen : a) Die Emulsion wird so stabilisiert, dass sie durch ein mechanisches Filter, das zur Entfernung von festem teilchenförmigem Material grösser als 10 bis 20 li und vorzugsweise grösser als 1 J1. geeignet ist, beispielsweise ein mit einem Kieselsäure-haltigen Vorüberzug versehenes Filter, filtriert werden kann ; b) feste teilchenförmige Verunreinigungen wie Schmutz, Metallfeinstoffe und Metalloxydteilchen werden auf dem Filter leicht entfernt, ohne dass vorzeitige Filterabschlussprobleme auftreten ;
e) Tramp-Öle von niedriger Viskosität, die in das System einsickern, werden im wesentlichen emulgiert, so dass die Menge der freien Ölphase auf einem Minimum gehalten wird, und d) oxydierte Öle und Reaktionsprodukte derselben werden bei der Filtrierung entfernt.
Ein wichtiger Gesichtspunkt der Erfindung besteht in der Feststellung, dass der Teilchendurchmesser der Kügelchen des emulgierten Öls mindestens teilweise eine Funktion sowohl des pH-Wertes als auch des Härtegehaltes der Emulsion ist, wobei die Art und Konzentration der vorhandenen emulgierenden Stoffe ebenfalls Regelungsfaktoren sind. Diese Rolle der Härte war bisher nicht bekannt. Sowohl die Kalzium- als auch die Magnesiumhärte stammen im allgemeinen zumindest teilweise aus dem zur Herstellung der Emulsion verwendeten Wasser her. Grosse Mengen Wasser werden häufig und periodisch bei vielen Metallformungsarbeitsgängen zugesetzt, um Verluste auf Grund von Verdampfung zu ersetzen, was die Zugabe wesentlicher Mengen an Kalzium- und Magnesiumhärte mit sich bringt.
Kalziumund im gewissen Ausmass auch Magnesiumionen treten in die Emulsion auch aus Betonwalzgruben oder - stumpfen und Lagerungsbehältern ein, worin die Emulsion aufgenommen oder gelagert wird. Besonders im Fall von Magnesium und Aluminium stellt das angewendete Werkstück die wesentliche Quelle für Magnesium- und/oder Kalzium- und/oder Aluminiumionen dar. Die vorstehend aufgeführten Ursachen scheinen die Hauptquelle zu sein, die einen Aufbau des Härtegehaltes der Emulsion, insbesondere Kalzium und Magnesium, ergeben, wenn die Emulsion im Kreislauf geführt und wieder verwendet wird.
Wenn auch praktisch die gesamten Härteionen mit den gemäss der Erfindung angewendeten Chelatbildungsmitteln chelatisiert werden könnten, ergibt sich auf Grund des Schäumens der Emulsion während der Pump- und Sprüharbeitsgänge ein Problem bei den meisten Arbeiten, wenn das Härteniveau zu niedrig abfällt. Falls die Schaumbildung übermässig und unerwünscht ist, wird ein Härtewert im Bereich von 100 bis 200 TpM, ausgedrückt als CaCO, bevorzugt, während, wenn Schaumbildung ein geringeres Problem ist, ein Härtewert im Bereich von 25 bis 100 TpM bevorzugt wird.
Zu den Metallen, die gemäss der Erfindung gewalzt oder geformt werden können, gehören Aluminium, Kupfer, Eisenmetall wie Stahl und Magnesium. Diese Metalle können kalt verformt werden oder bei Temperaturen bis hinauf zu etwa 5650C warm verformt werden, wenn die Emulsion gemäss der Erfindung verwendet wird.
Die beim erfindungsgemässen Verfahren verwendeten Chelatbildungsmittel sind die Alkali- oder Ammonium- oder Aminsalze von Polycarbonsäuren, wozu Zitronensäure, Weinsäure, die Alkylenpolyaminpolyessigsäuren und Gemische der vorstehenden Salze derartiger Polycarbonsäuren gehören. Zu den Alkylenpolyaminpolyessigsäuren gehören Äthylendiamintetraessigsäure und deren bekannte Homologe und Analoge, wie N-Hydroxyäthyläthylendiamintriessigsäure, Diäthylentriaminpentaessigsäure, Nitrilotriessigsäure, N-2-Hydroxyäthyliminodiessigsäure, Cyclohexandiamintetraessigsäure und deren Äquiva-
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lente. Die aufgeführten Aminsalze oder-seifen umfassen besonders die Salze, die aus einer dieser Polycarbonsäuren und irgendeinem Äthanolamin hergestellt wurden.
Die wiederverwendbare Öl-in-Wasser-Emulsion als Gleitmittel-Kühlmittel, die gewöhnlich gemäss der Erfindung zum Formen eines Metalls verwendet wird, wobei das Werkstück mit einem fliessenden Strom der Emulsion in Berührung gebracht wird, besteht aus
1. 1 bis 20 Gel.-% eines glattlöslichen Öls,
2. einer Polycarbonsäure als Chelatbildungsmittel, das mit den Metallionen Kalzium, Magnesium, Aluminium und Schwermetallionen belegt ist,
3. bis zu 400 TpM an nicht chelatgebundener Härte, ausgedrückt als CaCO, und
4. als Rest praktisch Wasser.
Gewünschtenfalls kann die Emulsion auch
1. ein Antischaumbildungsmittel und/oder
2. einen Korrosionshemmstoff und/oder
3. ein zusätzliches Gleitmittel enthalten, wobei diese Zusätze eine Gesamtmenge von 5 Gel.-% nicht überschreiten.
Die wiederverwendbare Emulsion ist weiterhin durch einen PH- Wert im Bereich von 5 bis 11, jedoch vorzugsweise 7 bis 10, und dadurch, dass das dispergierte Öl in Form von Kügelchen mit einem Durchschnittskugeldurchmesser im Bereich von 1 bis 25 u, wobei praktisch keine Kügelchen einen grö- sseren Durchmesser als 50 j besitzen, vorliegen und dadurch, dass der gewählte Kugeldurchmesser leicht aufrecht-haltbar ist und die Emulsion leicht durch ein mechanisches Filter, welches zur Entfernung von Feststoffteilchen grösser als 10 bis 20 Il, jedoch vorzugsweise von Teilchen grösser als 0, 5 bis 1 Jl, geeignet ist, filtrierbar ist und dadurch, dass die Emulsion l. praktisch frei von Feststoffteilchen grösser als 10 bis 20 jn,
jedoch vorzugsweise nicht grösser als 0, 5 bis 1 g, und
2. frei von mehr als 0, 21o einer freien Ölphase ist, gekennzeichnet.
Falls die wiederverwendbare Emulsion eine zähe Emulsion, die z. B. für Umkehrwalzwerke und Schneidarbeitsgänge bestimmt ist, lässt sich die wiederverwendbare Emulsion weiterhin dadurch kennzeichnen, dass das dispergierte Grundöl in Form von Kügelchen mit einem Durchschnittskugeldurchmesser im Bereich von 1 bis 2/1 vorliegt, wobei praktisch keine Kügelchen einen Durchmesser von mehr als 5 besitzen.
Falls die wiederverwendbare Emulsion eine lose Emulsion darstellt, die zur Verwendung mit einem Tandemwalzwerk oder für andere Arbeitsgänge, wo eine grössere Gleitung erwünscht oder toleriert wird, bestimmt ist, liegt die dispergierte Ölphase in Form von Kügelchen mit einem Durchschnittskugeldurchmesser im Bereich von 2 bis 5 Jl vor, wobei praktisch keine Kügelchen grösser als 15 Jl sind.
Falls die wiederverwendbare Emulsion eine grobe Emulsion darstellt, die zum Kaltwalzen von Stahl oder Aluminium bestimmt ist, liegt die dispergierte Ölphase häufig in Form von Kügelchen mit einem
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als 50 li Durchmesser vorhanden sind.
Jede der zähen, losen oder groben Emulsionen ist leicht filtrierbar, wenn sie gemäss der Erfindung behandelt und gehalten wird. Ein wichtiger Gesichtspunkt der Erfindung besteht in der Aufrechterhaltung und Regelung der Kügelchendurchmesser, während ein Brechen der Emulsion vermieden wird. Selbst die normalerweise metastabilen Emulsionen sind beibehaltbar.
Die Alkali- oder Ammonium- oder Aminsalze der als Chelatbildungsmittel gemäss der Erfindung verwendeten Polycarbonsäuren werden zu dem angewendeten Wasser bei der Herstellung der Emulsion zugegeben oder das Chelatbildungsmittel kann der verdünnten Emulsion in irgendeiner bequemen Weise, beispielsweise als Lösung, Aufschlämmung oder trockener teilchenförmiger Feststoff, zugegeben werden. Auf jeden Fall wird das Chelatbildungsmittel, üblicherweise in Form einer wässerigen alkalischen Lösung mit 20 bis 40 Gel.-% in der erforderlichen Menge zugesetzt, um den Härtewert und den PHWert in die vorstehend angegebenen Bereiche zu bringen. Im allgemeinen wird das verwendete Wasser oder die fertige Emulsion je nach den Umständen analysiert, um die notwendige Menge der Chelatbildungsmittellösung zu bestimmen.
Die fertige Emulsion wird dann in den Gebrauch für Metallformungsarbeitsgänge genommen. Im allgemeinen wird die saubere Emulsion von einem Lagertank zu dem Werkstück, wo sie verwendet wird, im Kreislauf geführt. Die von dem Werkstück und dem Werkzeug oder der Walze abfliessende Emulsion wird in einem Sumpf gesammelt, wo ein Teil des vorhandenen teilchenförmigen Materials absitzt. Die
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Emulsion kann einer weiteren Absetzung in einem System mit einem grossen Emulsionsbeshälter überlas- sen werden, jedoch befindet sich im allgemeinen die Emulsion in mehr oder weniger starker dauernder
Kreislaufführung. Ein kurzer Ruhezeitraum in einem Schmutzabscheidungstank ist vorteilhaft zum Sam- meln und Entfernen von Tramp-Ölen vor der anschliessenden Filtration.
Anschliessend werden gelegen- lich Proben der Emulsion zur Analyse entnommen und der Härtewert und das PH werden durch Zugabe entsprechend den aufgefundenen Anfordernissen der alkalischen Lösung des Chelatbildungsmittels einge- stellt. Die Emulsion wird dann zum Lagertank gepumpt und gewünschtenfalls kann. der Zusatz der Che- latbildungslösung zu der Emulsion in dem Lagerungsgefäss erfolgen.
Bevorzugter wird die Emulsion nach der Absetzung in demSchmutzabscheidungsgefäss vor der Probe- nahme filtriert, worauf die Härte und der pH-Wert eingestellt und die Emulsion zum Lagertank gepumpt wird. Die Filtrierung lässt sich bequem und wirksam mit praktisch jedem mechanischen Filter ausführen, beispielsweise solchen, die ein Filterpapier oder eine Membran verwenden, und besonders günstig ist ein Filter mit einem aufgebrachten Vorüberzug eines kieselsäurehaltigen Materials, beispielsweise
Diatomeenerde. Das Filter muss geeignet sein, um feines teilchenförmiges Material, vorzugsweise sämtliches Material grösser als l , zu entfernen.
Eine sehr wirksame Form eines Filters zur raschen
Handhabung grosser Volumen der Emulsion stellt ein Filter vom Röhrentyp dar, bei dem eine Reihe von zylindrischen Rohren verwendet wird, die aus einem Drahtgeflecht aus Monelmetall mit Maschenöff- nungen im Bereich von 0, 1 bis 0,2 mm gebildet sind und mit einer Filterhilfe, wie der Diatomeenerde
Celite 545, überzogen sind, von der etwa 800/o der Teilchen feiner als 40 u sind. Die Filterhilfe bildet einen Filterkuchen auf jedem Rohr, wodurch Feststoffe grösser als l u in der kürzesten Abmessung zurückgehalten werden. Das Filterrohr erstreckt sich in die zu filtrierende Emulsion und ergibt eine sehr intensive Filtrieroberfläche innerhalb einer kompakten Zone.
Die saubere Emulsion verbleibt in dem Reinlager bis zum Gebrauch, wo der Kreislauf erneut mit dem Pumpen der Gleitmittel-KühlmittelEmulsion zu dem Metallformungsarbeitsgang beginnt. Normalerweise ist die Verweilzeit in dem Reinlager kurz und in der Grössenordnung von 5 bis 30 min, falls nicht ein sehr grosser Emulsionsbehälter verwendet wird. Die auf diese Weise gehandhabte und gehaltene Gleitmittel-Kühlmittel-Emulsion verbleibt stabil und verwendbar durch sehr viele Kreisläufe, die während des Zeitraumes von einigen Monaten bis zu einigen Jahren durchgeführt werden und üblicherweise während mindestens sechs Monaten oder mehr eines stetigen Gebrauches.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiterhin.
Beispiel 1 : Dieses Beispiel wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, in der ein schematisches Fliessschema für ein Emulsionssystem mit 68000 1 dargestellt ist. In dem Diagramm ist das Fliessschema der Gleitmittel-Kühlmittel-Emulsion von den Arbeitswalzen eines Walzwerkes durch die Konditionierausrüstung und zurück zu den Walzen eines üblichen Aluminiumwalzwerkes gezeigt. In der Zeichnung gibt die Bezugsnummer-l-allgemein ein 2, 14 m breites, vierfaches Umkehrheisswalzwerk an. Bei dessen Betrieb werden Brammen von 2270 kg eines Aluminiumingots (nicht gezeigt) von einer anfänglichen Stärke von etwa 35, 5 cm über verschiedene Stärken herab bis zu einer Endstärke von weniger als etwa 0, 64 cm Dicke gewalzt, wobei das Metall beim abschliessenden Durchgang die Form entweder eines Bogens oder einer Platte hat.
Das Produkt dieses Walzwerkes muss entweder als Fertigprodukt oder als Masse für erneute Walzung bei der weiteren Verarbeitung vor Gebrauch geeignet sein.
Während des Walzarbeitsganges wurde eine Beflutung mit der Gleitmittel-Kühlmittel-Emulsion, wie vorstehend beschrieben, auf die Arbeitswalzen durch einSystem vonSprühdüsen(nicht gezeigt) aufgebracht. Die relative Verteilung des Kühlmittels über die Breite der Walzen wurde durch Einstellung der Strömung durch die verschiedenen vorhandenen Düsen reguliert. Durch Regulierung des Ausmasses der Kühlung der Arbeitswalzen von ihrer Mitte zu ihren Kanten wird das relative Ausmass des Walzenspielraumes von der Mitte zu den Kanten der Walzen geregelt und hiedurch die Flachheit des Produktes beibehalten. Die Temperatur der Emulsion lag im bevorzugten Bereich von 48 bis 550C, wie sie anfänglich auf den Walzwerkwalzen ist.
Es waren auch Einrichtungen vorhanden, um einen Strom der Kühlmittelemulsion auf das Produkt selbst (nicht gezeigt) beim Verlassen der Walzen zu richten und bevor dieses aufgewickelt oder in Stücke geschnitten und gestapelt wurde. Eine Abkühlung des Metallproduktes zu dieser Stufe ist häufig wesentlich, um Oberflächenschädigungen beim fertigen Produkt zu verhindern.
In diesem Fall bestand die Einrichtung darin, dass die Gleitmittel-Kühlmittel-Emulsion, wenn sie die Arbeitswalzen verliess, kaskadenförmig über das gewalzte Metall, das aus dem Walzwerk kam, fliessen gelassen wurde. Die Emulsion wurde von dem gewalzten Metall sorgfältig durch Luftdüsen (nicht
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gezeigt) entfernt, wodurch die Emulsion abgeblasen wurde, bevor das Metall sich zu weit von dem Walzwerk entfernte. Eine sorgfältige Entfernung ist wichtig, da hinterbliebenes Kühlmittel auf dem Produkt eine Fleckenbildung auf dessen Oberfläche ergeben kann.
Das Kühlmittel floss dann durch die Schwerkraft in eine Walzgrube --2--, einen Behälter von 18 950 1 Inhalt unterhalb des Walzwerkes, und von dort in einen Sumpf --3-- von 15150 l. Diese beiden Behälter dienen hauptsächlich als Sammelstellen für das Kühlmittel, jedoch besteht eine wichtige Sekundärfunktion in der Schaumlagerung. Der im Walzwerk gebildete Schaum, insbesondere bei SprühAbschreck-Arbeitsgängen, benötigt Zeit zum Zusammenbrechen, und diese Behälter ergeben die Lagerkapazität, um diesen Zeitraum zu ermöglichen. Das Schaumzusammenbrechen kann durch Zugabe geeigneter Antischaumbildungsmittel zu dem Inhalt der Walzwerkgrube unterstützt werden.
Durch Sumpfpumpen --4-- wird dann die Gleitmittel-Kühlmittel-Emulsion zu einem Lagertank - von 45 420 1 Inhalt gefördert, welcher in einen Reinbehälter-6-von 15150 l Inhalt und einen Schmutzbehälter-7-- von 30 280 l Inhalt unterteilt ist. Aus dem Sumpf --3-- wurde die Emulsion zuerst in den Schmutzbehälter --7-- gebracht. Hierauf wurde sie durch ein mechanisches Filter-8-, welches mit Diatomeenerde Celite 545 vorüberzogen war, gepumpt und zu dem Reinbehälter --6-- zu- rückgeführt. Das Filter hatte eine Kapazität von 5680 l/min, was eine raschere Geschwindigkeit ergibt, als sie dem normalen Walzwerkbedarf entspricht.
Deshalb wurde, da die Rein- und Schmutzbehälter des Lagertanks miteinander in Verbindung stehen, normalerweise die nicht zu den Metallbearbeitungsarbeitsgängen benötigte Strömung von dem Reinbehälter --6-- zu dem Schmutzbehälter --7-- gerichtet.
Während gelegentlicher Zeiträume, z. B. wenn das mechanische Filter --8- rückgewaschen wurde, fand die umgekehrte Strömung statt, d. h. von dem Schmutzbehälter zu dem Reinbehälter. Deshalb wurde ein sekundäres grobes Abstreiffilter --9-- in dem System eingebaut, um Teilchen zu entfernen, die gross genug wären, um die am Walzwerk verwendeten Sprühdüsen zu verstopfen. Aus dem Reinbe- hälter --6-- strömte das Kühlmittel gewöhnlich durch dieses Sekundärfilter --9-- auf seinem Weg zum Walzwerk.
Dadurch wird verhindert, dass grobe Verunreinigungsteilchen zusammen mit dem Kühlmittel geführt werden und die Sprühdüsen (nicht gezeigt) während solcher gelegentlicher Zeiträume verstopfen, wo das mechanische Filter umgangen wird.
Das mechanische Filter bestand aus einem Filter vom Röhrentyp und enthielt etwa 750 Rohre aus gewebtem Monel-Drahtgewebe. Jedes Rohr hatte einen Durchmesser von 2,54 cm und war 91, 4 cm
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mit Diatomeenerde Celite 545 vorüberzogen, einer Filterhilfe, von der etwa 801o der Teilchen feiner als 40 iL sind. Der Vorüberzug oder Filterkuchen, der auf jedem Rohr gebildet wurde, hielt grössere Feststoffe als 1 li Durchmesser zurück. Der Vorüberzug wurde in die Saugseite der Filterpumpe-10aus einem Tank --11-- von 568 1 Inhalt in Form einer Suspension, die 45,3 kg Filterhilfe, Rest Wasser, enthielt, eingebracht. Die Hälfte des Inhaltes dieses Tankes wurde zum Vorüberziehen des Filters verwendet ; somit bildeten 22,7 kg der Filterhilfe den ursprünglichen Kuchen.
Die Porosität des Filters wurde während der Lebensdauer des Filterkuchens durch periodisch erfolgende geregelte Zugaben von Filterhilfe gesteuert, wie es auf dem Fachgebiet üblich ist. Diese folgenden Zusätze wurden aus einer als"Körperbeschickung"bekanntensuspension im Tank --12-- vorgenommen, welche aus etwa 22,7 kg Filterhilfe und als Rest 1137 1 Wasser bestand. Normalerweise wurde die Körperbeschickung während eines Zeitraumes von etwa 3 sec innerhalb jeder Minute in einer Menge, die ausreichte, um etwa 22,7 kg Filterhilfe während eines Zeitraumes von jeweils 24 h zu ergeben, abgemessen. Ausser den ursprünglichen 22,7 kg des Vorüberzuges kann das Filter eine zusätzliche Menge von 90, 8 kg Körperbeschickung aufnehmen. Somit sind unter normalen Betriebsbedingungen Filterbetriebe von etwa 5 Tagen zwischen den Rückwäschen erzielbar.
Falls aussergewöhnliche Bedingungen vorliegen, beispielsweise übermässiges Aussickern von Tramp-Ölen in das System oder grössere Schmutzbelastung beim Walzen bestimmter Legierungen, wurde ein grösseres Ausmass der Körperbeschickung angewendet, um eine übermässige Ausbildung eines Druckabfalls über das Filter zu vermeiden. In diesem Fall wurde der Betrieb zwischen den Rückwäschen abgekürzt.
Der Rückwasch-Arbeitsgang erfordert etwa 35 min. Während der Rückwäsche wurde das Kühlmittel aus dem Filtergefäss in den Rückgewinnungslagertank-13-von 5680 l Inhalt abgelassen. Der gesamte Rückgewinnungsfilterkreislauf betrug etwa 7 h. Die Filtration der Rückwäsche, um die verbrauchten Filterhilfefeststoffe zur Abfallentfernung zurückzuerhalten, wurde vorteilhafterweise erreicht, indem ein
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Filter vom Tuchtyp oder eine entsprechende Ausführungsform (nicht gezeigt) angewendet wurde.
Die Zusätze zu dem Emulsionssystem erfolgten an folgenden Stellen :
1. Die Ergänzung des Wasserverlustes auf Grund von Verdampfung und Ausschleppen mit dem Pro- dukt wurde direkt in den Schmutzbehälter-7-eingeführt (bis zu 26500 I/Tag) ; es wurde entionisier- tes Wasser verwendet, um das Einschleppen von Magnesium- und Kalziumionen in das System auf einem
Minimum zu halten ; gelegentlich wurde gewöhnliches hartes Wasser verwendet, d. h. etwas Härte wurde freiwillig zugefügt, um die Schaumbildung auf einem Minimum zu halten ;
2. lösliches Öl und Chelatbildungsmittel wurden dem Sumpf --3-- zugefügt ;
3. Antischaummittel, falls erforderlich, wurden in der Walzwerkgrube --2-- zugefügt.
Proben zur analytischen Regelung wurden nach der abschliessenden Filterung entnommen, gerade bevor die Gleitmittel-Kühlmittel-Emulsion zu dem Walzwerk gepumpt wurde.
Die Zusammensetzung der Gleitmittel-Kühlmittel-Emulsion wurde auf folgende Weise aufrechterhalten. Die Ölphase der Emulsion bestand aus 4,5 bis 6,0 Gew.-% eines Leichtöls mit einer Viskosität bei 380C von 100 bis 200SUS, das in Wasser mit einem oder mehreren anionischen und/oder nicht-ionischen Emulgatoren, wie sie vorstehend beschrieben wurden, emulgiert worden war. Die Emulsion wurde mit Wasser angemacht. Zu der erhaltenen Emulsion wurde eine wässerige Lösung eines alkalischen Chelatbildungsmittel zugegeben. Die Menge dieses alkalischen Chelatbildungsmittels war so, dass die Härte der wässerigen Phase der Emulsion innerhalb des Bereiches von 100 bis 200 TpM, ausgedrückt als CaCO , und der pH-Wert innerhalb des Bereiches von 9 bis 10 gebracht wurde, so dass die Emulsion die gewünschten Eigenschaften der Stabilität und Gleitfähigkeit erhielt.
Wenn die Härte der Emulsion 200 TpM erreichte, wurde mehr Chelatbildungsmittel zugesetzt.
Die folgenden analytischen Regelversuche wurden routinemässig durchgeführt zur Bestimmung der Zeitpunkte des Zusatzes der zur Beibehaltung der gewünschten Eigenschaften der Gleitmittel-Kühlmit- tel-Emulsionen benötigten Zusätze :
1. Prozent lösliches Öl :
Bei diesem Versuch wird die Konzentration des Öls in der Emulsion ermittelt. Die Konzentration wird durch Brechen einer Probe der Emulsion mit Säure, Zentrifugieren der gebrochenen Emulsion und Bestimmung der Ölschicht ermittelt. Die Einstellung der Ölkonzentration auf den gewünschten Bereich wird durch Zugabe von glattlöslichem Öl oder entionisiertem Wasser erreicht.
2. Prozent freies Öl :
Dieser Wert wird durch Zentrifugieren einer Probe der Emulsion während einer bestimmten Zeit und Bestimmung der Ölschicht ermittelt. Im allgemeinen darf nur eine Spur sichtbar sein. Vorzugsweise wird, wenn das freie Öl eine Menge von 0,2 bis 0, 4% erreicht, das Chelatbildungssalz zugesetzt, um den Fehler zu beheben. Falls der Wert des freien Öls eine Grösse von 0,6 Gew.-% erreicht, treten Walzwetkeintrittsprobleme auf Grund von übermässiger Gleitung auf.
3. Filterzeit :
Bei diesem Versuch wird die Zeit bestimmt, die benötigt wird, damit 3,79 1 einer warmen Gleitmittel-Kühlmittel-Emulsion durch eine doppelte Stärke eines Filterpapiers Whatman No. 30 von 7 cm Durchmesser unter Absaugen geht. Der vertretbare Bereich beträgt 5 bis 8 min bei einem absoluten Druckunterschied von etwa 0,7 atm. Höhere Werte können eine Fehlfunktion des Filters anzeigen, die zur übermässigen Schmutzansammlung führen, oder sie können eine niedrige Konzentration des Chelatbildungssalzes und/oder eine hohe Konzentration des Tramp-Öls anzeigen.
Beispiel 2 : Es wurde entsprechend dem Verfahren nach Beispiel 1 während einer grossen Anzahl aufeinanderfolgender Walzwerkdurchgänge gearbeitet. Eine Anzahl von Aluminiumplatten und-wickelrollen und Magnesiumplatten und-wickelrollen wurde abwechselnd auf dem gleichen Walzwerk während eines Zeitraumes von 15 Monaten gewalzt. Die Härte der Gleitmittel-Emulsion stieg allmählich
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lendiamintetraessigsäure zu der Emulsion zugegeben, um den Härtewert auf einen Wert von etwa 150 bis 100 TpM, ausgedrückt als CaCOg, zu erniedrigen. In jedem Fall wurde die Härte so vermindert, dass der Härtewert zwischen etwa 100 und 200 TpM, ausgedrückt als CaCOg, gehalten wurde.
Gelegentlich wurde eine Trommel von 208 1 eines löslichen Ölkonzentrates, das Emulgiermittel enthielt, zu der Emulsion zugesetzt, um das durch das Filter abgenommene Grundöl und insbesondere bei gelegentlichem Überlaufen oder Aussickern der Emulsion verlustig gegangene Öl zu ersetzen. Wasserverluste auf Grund von Verdampfung und Austragen, die bis zu einer Menge von 18950 l/24 h betrugen, wurden vorgenommen, indem die benötigten Mengen an entionisiertem Wasser zugesetzt wurden.
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Gelegentlich trat eine relativ geringe Menge eines hydraulischen Öls, die nicht über 758 1 lag und eine Viskosität bei 380C von etwa 220 Saybolt-Sekunden hatte, auf Grund zufälligen Leckens in das
System ein. Dieses Öl wurde während des Pumpens und Handhabens der Emulsion aufgenommen, ver- schwand und war nicht als freie zusammenhängende Phase vorhanden.
Während der Gebrauchsdauer wurde die Emulsion unter Verwendung des in Beispiel 1 beschriebenen
Filters und Überzuges filtriert. Während des Zeitraumes des aktiven Gebrauches wurde die Emulsion ste- tig während der Überführung aus dem Schmutzbehälter --7-- zu dem Reinbehälter --8-- hydriert. Wäh2 rend derartiger Zeiten wurde das Filter rückgewaschen und alle 48 h neu überzogen.
Während eines Zeitraumes von 15 Monaten blieb die Emulsion stabil und sauber und leicht filtrier- bar. Die Öltröpfchen der Emulsion verblieben in stabiler Form mit einem Durchschnittskugeldurchmes- ser im Bereich von 1 bis 2 J1., wobei keine grösseren Tröpfchen als 5 J1. auftraten. Im allgemeinen trat keine zusammenhängende oder kontinuierliche Phase aus freiem Öl, d. h. oberhalb von 0,2 Gel.-%, Åauf, ausgenommen während zufál1igenAussickerns aussergewöhnlich grosser Mengen hydraulischen Öls in das System. Die Gleiteigenschaften der Emulsion waren während dieses Zeitraumes vollständig zufrie- denstellend und die Oberflächenqualität des gewalzten Metalls war gut bis ausgezeichnet während des gesamten Zeitraumes.
Beispiel 3 : Es wurde ein Kaltwalzen von Stahl auf einem 5ständigen Tandemwalzwerk durchge- führt, wobei das Stahlblech hinsichtlich der Stärke von 0,25 bis 0,38 cm auf 0,038 bis 0, 125 cm ver- mindert wurde. Während des Walzens wurden Stahlblech und Walzen mit 3790 l/min einer Öl-in-Wasser-Emulsion aus einem im Kreislauf gehaltenen System, welches 56850 1 Emulsion enthielt, geschmiert. 3,79 l eines glattlöslichen Öls wurden je 3630 kg gewalzten Metalls aufgebracht. Das zur Herstellung der Emulsion verwendete Grundöl bestand aus Palmöl. Das Palmöl wurde mit StandardEmulgatoren emulgiert und bildete 3 Grew.-% der Emulsion.
Bei Beginn der Anwendung der Emulsion wurde der PH- Wert der Emulsion auf 8,5 eingestellt und die in der Emulsion vorhandene Härte wurde auf 100 TpM, ausgedrückt als CaCO, durch Zugabe der erforderlichen Menge des Trinatriumsalzes der Nitrilotriessigsäure eingeregelt.
Während des Walzens wurde die die Walzen beflutende und über das Metallblech kaskadenförmig laufende Emulsion in einem darunterliegenden Sumpf gesammelt, zum Schmutzlagerbehälter gepumpt, dann durch ein vorüberzogenes mechanisches Filter, wozu ein kieselsäurehaltiges Material zum Vor- überziehen verwendet wurde, filtriert, wobei Feststoffteilchen grösser als 1 J1. Grösse entfernt wurden.
Die filtrierte Emulsion wurde im Reinlagerungsbehälter gesammelt und erneut sofort im Walzwerk wieder verwendet. Periodisch wurde aus der zu dem Filter gepumpten Emulsion eine Probe entnommen, analysiert und die erforderlichen Zusätze des Natriumsalzes der Nitrilotriessigsäure vorgenommen, um den pH-Wert der Emulsion im Bereich von 8, 5 bis 9,5 und den Härtegehalt der Emulsion im Bereich von 100 bis 200 TpM, ausgedrückt als CaCO, zu halten. Von Zeit zu Zeit wurden auch Zusätze von Wasser und von glattlöslichem Öl gemacht, um Verluste auf Grund von Verdampfung und Ausschleppen auszugleichen.
Bei Versuchen von Zeit zu Zeit zeigte es sich, dass die Grösse der Ölkügelchen in der Emulsion stabil bei einer Durchschnittsgrösse von 15 J1. Durchmesser verblieb, wobei praktisch keine grösseren Kügelchen als 40 J1. Durchmesser vorhanden waren.
Während eines Zeitraumes von 19 Monaten blieb die Emulsion stabil und praktisch frei von einer kontinuierlichen freien Ölphase, die Grösse der Ölkügelchen blieb bei 15 J1. Durchmesser stabil, das Stahlblech wurde zufriedenstellend hinsichtlich der Stärke in den Walzen vermindert und die Oberfläche des gewalzten Metalls war glatt und glänzend und praktisch frei von Oberflächenunvollkommenheiten.
Beispiel 4 : In einer Fabrik, wo Präzisionsschleifung ausgeführt wurde, wurde eine Öl-in-Wasser-Emulsion mit 1 Gel.-% eines löslichen Öls zu jeder der 15 Schleifstellen in einer Menge von 75, 8 1 je Minute zugeführt und zum Gleiten und Kühlen der Werkstücke und der Schleifscheiben verwendet.
An jeder Schleifbank floss die verwendete Emulsion auf eine Sammelplatte mit zentraler Eintiefung, die durch ein grobes Sieb (Sieböffnungen 0,51 cm) abgedeckt war und von dort durch von der Sammelplatte abzweigende Rohrleitungen zu einem gemeinsamen Sumpf. Die in dem Sumpf gesammelte Emulsion wurde zu einem Filter, wobei eine Mikrocelmembran, durch die keine Teilchen grösser als 1 bis 2 J1. gingen, verwendet wurde, gepumpt. Die gefilterte Emulsion wurde in einem Reinlagerungsbehälter bis zur Zurückführung zu den Schleifbänken gesammelt. Die Emulsion hatte einen durchschnittlichen Öltröpfchen-Durchmesser im Bereich von 1 bis 2 J1., einen im Bereich von 100 bis 200 TpM, ausgedrückt als CaCO, gehaltenen Härtegehalt und einen PH- Wert von 8,5 bis 9,5.
Härte und PH-Wert wurden durch von Zeit zu Zeit erfolgende Zugaben des Dinatriumsalzes von N-2-Hydroxyäthyliminodiessigsäure aufrechterhalten. Emulsionsverluste wurden durch Zugabe von fri-
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schem, löslichem Öl und Leitungswasser und ausreichend Dinatriumsalz der N-2-Hydroxyäthyliminodi- essigsäure, um das Härteniveau beizubehalten, ergänzt. Nach einem Betrieb von 13 Monaten war das Emulsionssystem sauber und stabil und die Tröpfchengrösse der Emulsion hatte sich nicht wesentlich ge- ändert und die Emulsion blieb leicht filtrierbar und für die Schleifarbeitsgänge verwendbar.
In ähnlicher Weise, wie im Vorstehenden geschildert, wurden die Natrium-, Kalium-, Ammo-
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Ziehen, Schneiden, Fräsen, Schleifen, Bohren, Maschinieren und Polieren von Magnesium, Alumi- nium, Kupfer und Eisenmetallen verwendet.
Zu den Vorteilen der Erfindung gehört es, dass eine bakterielle Bekämpfung erreicht wird, ohne dass es notwendig ist, ein Bakterizid zuzusetzen. Die angewendeten Chelatbildungsmittel nehmen wesentliche Anteile von Metallionen in der Emulsion auf, die sonst mit Metalloberflächen unter Bildung von molekularem Wasserstoff reagieren würden. Molekularer Wasserstoff, der eine starke katalytische Wirkung auf das Wachstum von anaeroben Bakterien hat, wird dadurch in weitem Umfang vermieden.
Weiterhin wird durch die durchgeführte Feinfiltration beginnendes Bakterienwachstum weitgehend abfiltriert, so dass sich kaum Kolonien bilden können. Die Entfernung von Metallfeinstoffen durch Filtration entfernt auch solche Metallfeinstoffe, die sonst eine elektrochemische Wirkung zeigen, durch die der unerwünschte molekulare Wasserstoff geliefert wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Formen eines Metalls, wobei das Werkstück und das Werkzeug mit Schmierstoff in Form einer Emulsion als Gleitmittel-Kühlmittel in Berührung gebracht werden und die Emulsion, de-
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verwendet, 2) der Härtewert der wässerigen Phase der Emulsion unterhalb 400 TpM, ausgedrückt als CaCO , eingestellt und 3) der pH-Wert der Emulsion im Bereich von 5 bis 11 durch Zugabe der erforderlichen Mengen von Alkalisalzen, Ammoniumsalzen oder Aminsalzen einer Polycarbonsäure als Chelatbildungsmittel unter Stabilisierung der Emulsion und einer leichten Filtrierbarkeit der Emulsion eingestellt und aufrechterhalten wird.